Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методические указания по дисциплине Механика жидкости и газа для студентов заочной формы обучения специальности 1-70 02 01 Промышленное и гражданское строительство и 1-70 01 01 Производство строительных изделий и конструкций

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.11.2025
Размер:
844.5 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

R, м

1,5

2,0

2,5

2,25

2,0

1,75

1,5

1,75

2,25

2,5

l, м

3,0

3,5

4,0

3,0

3,5

4,0

2,5

2,0

2,5

2,0

Н, м

4,0

3,5

3,75

3,5

4,0

3,75

4,5

4,25

4,25

4,5

Рм, кПа

20,0

19,0

18,0

17,0

16,0

15,0

16,0

17,0

18,0

19,0

З а д а ч а 3.10

Насос забирает из водоема воду с температурой 20 С в количестве Q. Определить максимальную высоту всасывания hвс, если давление перед насосом Р2. На всасывающей чугунной трубе диаметром d и длиной l имеется заборная сетка, осуществляется плавный поворот радиусом R = 0,5 м и регулируемая задвижка, открытая на 45% площади проходного сечения (рис. 3.10).

 

 

 

 

Рис. 3.10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q, л/с

40

45

50

35

30

30

50

45

35

40

Р2, кПа

30,0

20,0

35,0

37,5

40,0

37,5

40,0

35,0

25,0

20,0

d, м

0,3

0,35

0,25

0,275

0,4

0,4

0,35

0,3

0,35

0,275

l, м

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

40,0

35,0

30,0

25,0

20,0

31

З а д а ч а 3.11

Из открытого резервуара А по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб, изготовленных из стали,

вода при t = 20 С течет в резервуар Б. Разность уровней в резервуарах Н. Длина труб l1, l2, а их диаметры d1, d2. Определить расход жидкости Q, протекающей по трубопроводам 1 и 2 (рис. 3.11).

 

 

 

 

Рис. 3.11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Н, м

5

5,5

6,0

6,5

7,0

7,0

6,5

6,0

5,5

5,0

d1, мм

70

75

100

125

150

125

100

70

75

50

d2, мм

100

100

125

75

70

75

75

100

50

100

l1, м

15

20

17

18

25

25

20

15

17

18

l2, м

12

15

20

20

15

17

17

25

12

25

З а д а ч а 3.12

Насос с подачей Q забирает воду из колодца, сообщаемого с водоемом чугунной трубой диаметром d и длиной l. Температура воды t = 20 С. Определить разность уровней Н (рис. 3.12).

32

 

 

 

 

Рис. 3.12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Q, м3/c

0,015

0,017

0,01

0,012

0,02

0,015

0,017

0,010

0,012

0,020

d, мм

150

200

250

175

225

200

250

175

225

150

l, м

50

60

70

80

90

90

80

70

60

50

З а д а ч а 3.13

Определить расход Qтр воды для данной схемы длин труб при

следующих данных: H, l1, l2, l3, d1, d2, d3, Qс. Трубы принять в нормальных расчетных условиях (рис. 3.13).

Рис. 3.13

33

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Н, м

50

45

40

35

30

25

30

35

40

45

d1, мм

150

175

200

250

225

200

150

175

225

200

d2, мм

175

150

225

200

250

175

200

225

250

150

d3, мм

200

200

175

175

150

250

225

200

175

225

l1, м

50

45

40

35

30

25

30

35

40

45

l2, м

250

250

200

200

300

300

250

250

300

300

L3, м

150

150

200

300

200

250

250

300

300

250

Qс, л/с

50

40

10

20

30

50

45

35

25

15

З а д а ч а 3.14

Определить расход керосина Q, протекающего по трубопроводу в пункты 1 и 2, если напор Н в резервуаре А постоянный. Длины отдельных частей трубопровода соответственно равны l = l1, l2, диаметры d1 = d2, d. Местные потери напора в расчетах не учитывать

(рис. 3.14).

Рис. 3.14

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н, м

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

10,0

9,5

9,0

8,5

8,0

l = l1, м

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

12,0

11,0

10,0

9,0

10,0

l2, м

7,0

8,0

9,0

10,0

11,0

12,0

8,0

11,0

10,0

12,0

d1= d2, мм

50

50

60

75

100

100

75

60

60

50

d, мм

60

75

50

60

75

125

100

75

50

100

34

З а д а ч а 3.15

Водопровод, питаемый от водонапорной башни, имеет участок АВ с непрерывной раздачей по пути (q = 0,2 л/с на 1 пог.м). Расход в конце водопровода Qтр. Определить напор у башни Н, если длины участков l1, l2, l3; диаметры d1, d2, d3 (рис. 3.15).

Рис. 3.15

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qтр, л/с

30

25

35

20

40

45

50

35

30

25

d1, мм

250

200

225

175

150

150

175

200

225

250

d2, мм

200

250

200

150

200

100

200

250

200

225

d3, мм

150

150

175

200

250

250

250

175

175

200

l1, м

350

150

250

200

300

200

150

150

250

300

l2, м

250

250

150

300

200

100

200

250

300

250

l3, м

150

350

200

100

100

300

300

350

200

200

З а д а ч а 3.16

Определить напор Н2, при котором струя, вытекающая из нижнего отверстия (рис. 3.16), падает на пол в ту же точку, что и струя, вытекающая из верхнего отверстия. Высота расположения уровня воды в баке Н, напор над центром верхнего отверстия Н1.

35

 

 

 

 

Рис. 3.16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Н, м

2,5

3,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,0

3,0

4,0

4,5

Н1, м

1,0

1,0

1,5

1,5

1,5

1,5

2,0

2,0

1,5

2,0

З а д а ч а 3.17

Определить время t полного опорожнения цилиндрического резервуара с бензином. Диаметр резервуара D. Высота столба бензина в резервуаре Н. Диаметр отверстия d (рис. 3.17).

 

 

 

 

Рис. 3.17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D, м

2,0

2,5

3,0

2,25

2,75

3,0

2,75

2,5

2,25

2,0

Н, м

3,5

3,75

4,0

4,25

4,5

3,5

3,75

4,0

3,25

4,5

d, см

10

20

15

25

30

10

20

15

25

30

36

З а д а ч а 3.18

Приток воды через кран в цилиндрический сосуд диаметром D равен оттоку через отверстие в боковой стенке сосуда при напоре Н (рис. 3.18). После того как приток воды прекратился, сосуд за время t опорожнился до уровня отверстия. Определить диаметр отверстия и расход воды Q, поступавший в сосуд через кран.

 

 

 

 

Рис. 3.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D, мм

1150

1200

1300

1400

1500

1300

1400

1200

1100

1000

Н, м

1,0

1,5

1,7

2,0

2,5

1,0

1,5

1,7

2,0

2,5

t, с

170

120

140

130

150

150

140

120

170

130

З а д а ч а 3.19

Плоская пластинка с размерами А и В (размер, перпендикулярный чертежу) и абсолютной эквивалентной шероховатостью kэ обдувается в ребро потоком воздуха со скоростью υ. Температура воз-

духа 15 С. Определить силу трения воздуха о пластинку.

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

А, м

1,0

1,5

1,25

1,75

2,0

1,0

1,5

1,25

1,75

2,0

В, м

3,0

2,5

2,75

3,0

2,75

2,5

3,0

3,25

3,5

2,5

kэ, см

0,2

0,1

0,3

0,2

0,1

0,3

0,1

0,3

0,2

0,4

υ, м/с

60,0

50,0

40,0

30,0

70,0

55,0

65,0

45,0

35,0

70,0

37

З а д а ч а 3.20

Определить силу гидродинамического давления воды в реке на бык моста, если глубина воды перед быком Н, средняя скорость течения воды υ. Ширина быка b, длина его l. Бык имеет обтекаемую форму.

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Н, м

4,5

4,0

5,5

4,25

4,0

5,0

5,25

5,5

4,25

5,6

l, м

12,0

13,0

14,0 15,0 16,0 11,0 10,0 14,0 15,0 13,0

b, м

2,0

2,2

2,5

2,7

3,0

2,7

2,5

2,2

3,0

2,0

υ, м/с

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

З а д а ч а 3.21

Определить скорость витания в воздухе ω частицы, имеющей форму шара, если диаметр частицы d, плотность материала частицы ρт.в., температура воздуха 100С.

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

d, мм

1,0

2,0

1,5

2,5

0,5

3,0

4,0

2,5

1,5

2,0

ρт.в, кг/м3

600

700

650

750

800

850

800

600

750

700

З а д а ч а 3.22

Водопроводный ожелезненный канал прямоугольного сечения имеет ширину b и уклон дна i. Какой он пропустит расход Q при наполнении h?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вари-

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

анта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b, м

2,0

1,5

1,0

2,5

3,0

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

h, м

1,5

1,0

1,3

1,7

2,0

2,5

2,0

1,5

1,0

1,7

i

0,0001

0,0002

0,0003

0,0004

0,0005

0,0001

0,0002

0,0003

0,0004

0,0005

З а д а ч а 3.23

Треугольный лоток с углом при вершине 900, выполненный из бетонных ожелезненных плит, отводит воду от насоса, откачивающего

38

грунтовую воду из траншеи. Определить приток грунтовой воды на 1 м траншеи, если ее длина l, наполнение лотка h, уклон лотка i.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ва-

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

риан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l, там

14

15

20

25

10

14

17

20

10

25

h, м

0,1

0,15

0,2

0,25

0,2

0,15

0,15

0,25

0,2

0,15

i

0,0002

0,0003

0,0001

0,00015

0,00025

0,0002

0,0001

0,00015

0,00025

0,0002

З а д а ч а 3.24

Определить уклон i канализационного железобетонного трубопро-

вода диаметром d для пропуска расхода Q при наполнении а

h

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

d, мм

900

800

1000

1200

1300

1400

800

900

1000

1200

Q, м3/c

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,2

0,8

0,9

0,7

0,6

a

0,7

0,6

0,8

0,9

0,6

0,7

0,8

0,6

0,7

0,75

З а д а ч а 3.25

Определить величину притока грунтовых вод к водозаборной галерее на ее длине l, если глубина воды в галерее h, мощность водоносного пласта Н, коэффициент фильтрации грунта К. Галерея заложена на водоупоре в супесчаных грунтах.

№ ва-

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

рианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l, м

300

350

200

250

400

450

300

350

200

250

h, м

1,0

1,2

1,3

1,4

1,5

1,4

1,3

1,2

1,0

1,5

H, м

6,0

6,5

7,0

7,5

6,0

6,5

7,0

7,5

6,5

6,0

К, см/с

0,007

0,008

0,006

0,005

0,004

0,003

0,0075

0,0065

0,0055

0,0045

З а д а ч а 3.26

Определить фильтрационный расход воды Q, поступающей при откачке в грунтовый колодец радиусом r, если естественная глубина грунтового потока H, глубина воды в колодце h, радиус влияния колодца R, коэффициент фильтрации грунта K.

39

№ ва-

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

рианта

Н, м

10,0

12,0

13,0

11,0

14,0

15,0

14,0

12,0

13,0

11,0

h, м

5,0

6,0

7,0

8,0

5,5

6,5

7,5

7,0

6,0

6,5

R, м

300

350

400

250

300

350

400

300

350

300

К, см/с

0,003

0,002

0,001

0,002

0,003

0,0025

0,0015

0,0035

0,003

0,002

r, м

1,0

1,2

1,3

0,9

1,1

1,1

1,2

1,3

0,9

1,0

З а д а ч а 3.27

Для понижения уровня грунтовых вод в котловане а х в глубиной h предполагается установить n иглофильтров. Определить общий расход воды в коллекторе, если мощность водоносного пласта Н0, коэффициент фильтрации К (см. [6]).

№ ва-

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

рианта

а, м

45

50

60

70

80

90

80

70

60

50

в, м

100

90

120

140

160

180

160

140

100

120

h, м

3,0

3,5

4,0

2,5

4,5

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

N

20

30

25

35

40

40

35

25

30

20

Н0

7,0

7,5

8,0

6,0

8,0

8,0

8,0

6,5

7,0

7,5

К, см/с

0,002

0,001

0,0025

0,0015

0,003

0,002

0,003

0,001

0,0015

0,0025

З а д а ч а 3.28

Найти потери давления на трение в бетонной трубе диаметром d (эквивалентная шероховатость э), если по ней транспортируется воздух с расходом Q, плотность ρ = 1,2 кг/м3 и кинематической вяз-

костью ν = 15,7 10-6 м2/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ варианта

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

d, м

1,0

1,2

0,8

0,9

1,1

1,3

1,4

1,25

1,15

1,35

э, мм

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,5

0,7

0,3

0,2

0,1

Q, м3/c

10,0

12,0

13,0

14,0

15,0

10,0

11,0

12,0

13,0

14,0

40

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]